П.2 Поколения эвм.

С середины 50-х годов начался бурный рост вычислительной техники. Каждый этап развития ЭВМ определялся тем материалом, из которого они изготовлялись, т.е. элементной базой. Поэтому принято говорить о поколениях ЭВМ. Можно выделить 4 поколения ЭВМ:

1. 1946-середина 50 х годов. Элементная база – электронно-вакумные лампы, быстродействие 10-20 тысяч операций (сложений и сдвигов) в секунду. Примеры: ЭНИАК, ЭДСАК, БЭСМ, МЭСМ, УРАЛ (1954 г.), М-20 (1957 г.), “Стрела”, “Минск-1”.

2. Середина 50 х до середины 60 х. Элементная база – полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды), быстродействие – 100000-1000000 операций в секунду. Примеры: RCA-501 (США 1959), Минск-22, Минск-32, М-220, Мир, Наири и др.

3. Середина 60 х – середина 70 х. Элементная база – интегральные схемы среднего уровня интеграции (ИС), быстродействие – сотни тысяч операций в секунду. Примеры: IBM-360 (США 1964), Урал-12, ЕС ЭВМ (машины единой серии), СМ ЭВМ (средние машины).

4. Середина 70 х до наших дней. Элементная база – большие интегральные схемы. Используются микропроцессоры (т.е. процессоры, размещенные на одном кристалле). Примеры: Эльбрус-2, М-10 (это большие ЭВМ), IBM PC 286, 386,486, Pentium (это персональные ЭВМ) и др. Сейчас разрабатываются ЭВМ на сверх больших интегральных схемах.

П.3 Архитектура эвм

Опр 10.3.1 ЭВМ – это программируемое электронное устройство обработки и накопления информации.

По своим размерам, быстродействию (т.е. количеству выполняемых операций в секунду), объему памяти современные ЭВМ делятся на следующие классы:

• СуперЭВМ (типа Cray и Эльбрус);

• Большие ЭВМ (типа ЕС-1066);

• Средние ЭВМ (типа ЕС-1022, IBM-360);

• Мини-ЭВМ (типа Eclipc, PDP (СМ-ЭВМ));

• МикроЭВМ или персональные компьютеры (типа “Электронника-60”, Celeron 650, Pentium III).

Микро ЭВМ или персональные компьютеры используются для автоматизации отдельных рабочих мест, для обработки деловой информации, в быту и т.д.

Мини ЭВМ имеют большое количество дополнительных устройств – это средства для автоматизации различных технологических процессов, научных исследований, проектно-конструкторских работ и т.д.

Средние и большие ЭВМ используются для решения задач управления производством, имеют большой объем памяти.

СуперЭВМ применяются в решении сложнейших народнохозяйственных задач и проведении научных экспериментов (космические проекты, геофизические исследования и т.д.).

Однако какой бы из современных компьютеров мы не рассматривали – от самых маленьких до самых мощных, почти все они имеют общую принципиальную схему (архитектуру) (Рис. 43).

Рис. 43

Схема была предложена в 1946 году Джоном фон Нейманом (США). Т.о., в состав ЭВМ входят 5 основных устройств:

• Устройство ввода служит для ввода исходной информации в ЭВМ

• Устройство вывода служит для вывода результатов вычислений из памяти ЭВМ.

• А

  Процессор

  ЛУ служит для выполнения арифметических и логических операций над числами;

• УУ служит для управления работой всего компьютера в процессе вычислений

• ОЗУ служит для приема, хранения и выдачи чисел

Основной принцип работы ЭВМ был предложен также Джоном фон Нейманом и получил название принципа программного управления.

Опр 10.3.2 Принцип действия ЭВМ, согласно которому переработка машиной исходных данных в конечный результат производится в соответствии с заранее составленной и введенной в машину программой называется принципом программного управления.